鲸鱼停止呼唤时

寻找石油和天然气矿藏的地震勘探正在干扰鲸目的交流,可能给海洋哺乳动物带来压力

北大西洋露脊鲸。

想象一下,你正在参加一个夏季烧烤聚会,和一些朋友叙旧,这时你听到远处传来消防车警报器的声音。你可能会想知道附近是否有危险,但你和你的朋友们还是继续聊天,只是现在因为要盖过噪音,声音稍微大了一点。几分钟后,卡车越来越近,警报声变得如此之大,以至于试图保持谈话变得徒劳。所以,你等到警报声再次消失在远处。但是,如果喧闹的警报声整天都在附近,你必须等待几个小时才能继续交谈呢?如果这种情况几乎每天都在发生呢? 

事实证明,这对一些鲸鱼来说是现实。2015年的一项研究发现,当阿拉斯加波弗特海的弓头鲸暴露于来自用于定位石油和天然气储量的地震勘探船只的气枪爆炸时,当爆炸声遥远且相对微弱时,这些动物增加了呼叫频率,试图盖过爆炸声。但是,随着地震勘探船越来越靠近它们,鲸鱼的呼叫频率急剧下降,最终完全停止呼叫。

长期以来,船舶交通的噪音一直被认为是鲸鱼的一种干扰,但在过去几十年中,地震勘探期间产生的高分贝爆炸脉冲已成为一种新兴的、甚至更可怕的威胁,并开始受到海洋哺乳动物学家的关注。


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为了进行地震勘探,船只拖曳着几个气枪阵列,这些阵列通常每隔10-20秒发射一次,持续数天、数周或数月,尽管不是连续的。气枪阵列的“声源级”或响度可能超过240分贝(dB)(在水中)。作为参考,蓝鲸是世界上声音最大的动物之一,可以发出超过180分贝的声音。如果声音的声源级增加10分贝,则意味着其强度增加10倍。因此,地震气枪的声音强度大约是蓝鲸叫声的百万倍——如果蓝鲸碰巧在活跃的地震勘探船附近,其威力足以使世界上最大的动物失聪。

虽然气枪在距离动物约一公里或更近的范围内发射时会损害鲸鱼的听力,但它们在很远的距离也可能非常吵闹。事实上,声波可以传播半个地球。爆炸声之所以能传播如此之远,不仅是因为它们一开始就非常响亮,还因为它们是低频(即低音调)声音。低频声音的衰减速度比高频声音(如鸟鸣声)慢得多,高频声音只能传播很短的距离。这意味着地震勘探可能会对位于气枪阵列数十公里外的鲸鱼产生一系列行为影响

勘探期间发出的低频爆炸声与须鲸发出的叫声的带宽重叠,须鲸严重依赖声音进行交流因此,除了干扰鲸鱼之外,地震勘探还会“掩盖”它们彼此之间的叫声,正如科学家所说的那样。这解释了为什么阿拉斯加波弗特海的弓头鲸停止彼此呼叫:试图在高分贝的爆炸声中让对方听到自己的声音是徒劳的。这种现象也在蓝鲸身上得到了证实。

地震勘探对北大西洋露脊鲸(一种极度濒危物种)的影响尚待研究,但现在迫切需要这样做。2018年,美国国家海洋和大气管理局批准在露脊鲸的主要栖息地——美国东部沿海水域,扩大使用地震气枪爆破进行海上钻探。地质许可证必须得到海洋能源管理局的批准后才能进行勘探,但拟议的地震作业可能会扰乱包括露脊鲸在内的海洋哺乳动物的行为模式(例如,迁徙、繁殖和觅食),每年可能发生数十万次。

北大西洋露脊鲸种群从19世纪捕鲸业中恢复的速度已经因船舶碰撞和渔具缠绕造成的死亡而受到严重损害,而它们栖息地即将进行的地震勘探可能会带来一种不太明显但普遍存在的干扰。露脊鲸使用社交呼叫来调节重要的互动,包括交配,因此声学交流的时间或空间减少可能会对该物种的生存和繁殖产生巨大影响。

虽然低频海洋噪声的增加可能对所有须鲸来说都是一种人为压力源,但经历多种压力源累积效应的种群数量减少的物种面临着更高的风险。在对其栖息地开始实际的地震勘探之前,必须使用受控暴露实验仔细研究气枪爆炸对露脊鲸等濒危物种的行为影响。

泰勒·L·马切特是普林斯顿大学生态学与进化生物学专业的大四学生,并获得了环境研究证书。她是一位有抱负的海洋哺乳动物学家,她曾对从宽吻海豚到蓝鲸等物种进行过研究项目。在普林斯顿大学毕业后,她计划进入博士课程,研究人为噪音如何影响须鲸的声学交流。可以通过machette@princeton.edu与她联系。

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